General Characteristics Questions in Hindi

(A) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या इस प्रकार है:
$Sc (Z=21): [Ar] 4s^2 3d^1 \rightarrow 1 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Ti (Z=22): [Ar] 4s^2 3d^2 \rightarrow 2 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$V (Z=23): [Ar] 4s^2 3d^3 \rightarrow 3 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Mn (Z=25): [Ar] 4s^2 3d^5 \rightarrow 5 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Cr (Z=24): [Ar] 4s^1 3d^5 \rightarrow 6 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों का बढ़ता क्रम: $Sc(1) < Ti(2) < V(3) < Mn(5) < Cr(6)$,जो $A < D < C < E < B$ के अनुरूप है।

(C) कथन $I$ सही है: संक्रमण तत्वों के लिए,समूह में नीचे जाने पर उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं का स्थायित्व बढ़ता है (उदाहरण के लिए,$W(VI)$,$Cr(VI)$ की तुलना में अधिक स्थिर है),जबकि $p-$ब्लॉक तत्वों में अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं का स्थायित्व घटता है।
कथन $II$ सही है: कॉपर का मानक अपचयन विभव धनात्मक होता है $(E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V)$,जो हाइड्रोजन $(E^{\circ}_{H^{+}/H_2} = 0.00 \ V)$ से अधिक है। इसलिए,कॉपर अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकता है।

(B) दूसरी आयनन एन्थैल्पी $(IE_2)$ में $M^{+}$ आयन से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है। $Cr$ $(Z=24)$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है। $Cr^{+}$ आयन का विन्यास $[Ar] 3d^5$ होता है। इस स्थिर अर्ध-पूर्ण $d^5$ उपकोश से दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
अतः,$M = Cr$ है।
$Cr^{+}$ आयन में $[Ar] 3d^5$ विन्यास होता है,जिसका अर्थ है कि इसमें $n = 5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ के रूप में की जाती है।
$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $6 \ BM$ प्राप्त होता है।

(B) $Mn^{3+} / Mn^{2+}$ युग्म के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{\circ}$ काफी अधिक है क्योंकि $Mn^{3+}$ का $Mn^{2+}$ में अपचयन $3d^4$ विन्यास से अधिक स्थिर $3d^5$ विन्यास में परिवर्तन के कारण होता है।
$Mn^{3+} ([Ar] 3d^4) + e^- \rightarrow Mn^{2+} ([Ar] 3d^5)$
$3d^5$ विन्यास अर्ध-पूरित $d$-कक्षक के कारण अत्यधिक स्थिर होता है,जो विनिमय ऊर्जा (exchange energy) के माध्यम से अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसके विपरीत,$Cr^{3+} (3d^3)$ का $Cr^{2+} (3d^4)$ में या $Fe^{3+} (3d^5)$ का $Fe^{2+} (3d^6)$ में अपचयन होने पर स्थिरता में इतनी अधिक वृद्धि नहीं होती है।

(D) 'स्पिन ओनली' चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

आयन और विन्यास	अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$
$Ti^{3+}: 3d^{1}$	$1$
$Cr^{2+}: 3d^{4}$	$4$
$Mn^{2+}: 3d^{5}$	$5$
$Fe^{2+}: 3d^{6}$	$4$
$Sc^{3+}: 3d^{0}$	$0$

चूंकि $Cr^{2+}$ और $Fe^{2+}$ दोनों में $n = 4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए उनका 'स्पिन ओनली' चुंबकीय आघूर्ण समान है।

(A, B, C, D) $(1)$ $Cr^{2+}$ $(d^4)$ एक अपचायक है क्योंकि यह $Cr^{3+}$ $(d^3)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है,जिसमें एक स्थिर अर्ध-पूरित $t_{2g}$ उपकोश होता है।
$(2)$ $Mn^{3+}$ $(d^4)$ एक ऑक्सीकारक है क्योंकि यह $Mn^{2+}$ $(d^5)$ में अपचयित हो जाता है,जिसमें एक स्थिर अर्ध-पूरित $d$-कक्षक विन्यास होता है।
$(3)$ $Cr^{2+}$ और $Mn^{3+}$ दोनों $d^4$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्रदर्शित करते हैं।
$(4)$ सभी कथन $(A), (B), (C),$ और $(D)$ सही हैं।

(B) नायोबियम $(Nb, Z=41)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] \ 4d^4 \ 5s^1$ है। अतः,$4d$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या $x = 4$ है।
रूथेनियम $(Ru, Z=44)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] \ 4d^7 \ 5s^1$ है। अतः,$4d$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या $y = 7$ है।
इसलिए,$x+y = 4+7 = 11$ है।

(A) $I$. $V^{2+}$ (बैंगनी),$Cr^{3+}$ (बैंगनी),$Mn^{3+}$ (बैंगनी)।
$II$. $Zn^{2+}$ (रंगहीन),$V^{3+}$ (हरा),$Fe^{3+}$ (पीला)।
$III$. $Ti^{4+}$ (रंगहीन),$V^{4+}$ (नीला),$Mn^{2+}$ (गुलाबी)।
$IV$. $Sc^{3+}$ (रंगहीन),$Ti^{3+}$ (बैंगनी),$Cr^{2+}$ (नीला)।
अतः,समान रंग वाला सही समूह $V^{2+}, Cr^{3+}, Mn^{3+}$ है।

(B) स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ सूत्र द्वारा की जाती है, जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$A$. $Ti^{3+}$ $(3d^1)$: $n = 1$, $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ B.M.$ $(III)$
$B$. $V^{2+}$ $(3d^3)$: $n = 3$, $\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ B.M.$ $(I)$
$C$. $Ni^{2+}$ $(3d^8)$: $n = 2$, $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.84 \ B.M.$ $(IV)$
$D$. $Sc^{3+}$ $(3d^0)$: $n = 0$, $\mu = \sqrt{0(0+2)} = 0.00 \ B.M.$ $(II)$
अतः, सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(B) $ClF_3$ की संरचना $T$-आकार की होती है जिसमें प्रतिकर्षण को कम करने के लिए दो एकाकी युग्म भूमध्यरेखीय स्थितियों पर होते हैं।
अतः,$n = 2$.
हमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले आयनों की पहचान करनी है:
$(A) V^{3+}: [Ar] 3d^2$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $2$)
$(B) Ti^{3+}: [Ar] 3d^1$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $1$)
$(C) Cu^{2+}: [Ar] 3d^9$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $1$)
$(D) Ni^{2+}: [Ar] 3d^8$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $2$)
$(E) Ti^{2+}: [Ar] 3d^2$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = $2$)
इसलिए,$n = 2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले आयन $A, D,$ और $E$ हैं।

(C) संक्रमण धातुओं के गलनांक अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और धात्विक बंधन की मजबूती पर निर्भर करते हैं।
$3d$ श्रेणी के लिए, $Mn$ का गलनांक $Fe$ से कम होता है क्योंकि $Mn$ का $d^5$ विन्यास स्थिर होता है, जिसके कारण इसमें $Fe$ की तुलना में धात्विक बंधन कमजोर होता है।
$4d$ और $5d$ श्रेणी के लिए, प्रवृत्ति $Tc < Ru$ और $Os < Re$ है, क्योंकि धात्विक बंधन के लिए उपलब्ध अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $Tc$ से $Ru$ की ओर बढ़ने पर बढ़ती है और $Re$ से $Os$ की ओर जाने पर घटती है।
अतः, सही क्रम $Mn < Fe$, $Tc < Ru$ और $Os < Re$ है।

(B) कथन-$I$ सत्य है क्योंकि $CrO_3$,$MoO_3$ की तुलना में एक प्रबल ऑक्सीकारक है।
कथन-$II$ असत्य है क्योंकि $Cr(VI)$,$Mo(VI)$ की तुलना में कम स्थायी है।
$d$-ब्लॉक में समूह में नीचे जाने पर,उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व बढ़ता है। इसलिए,$Mo(VI)$,$Cr(VI)$ से अधिक स्थायी है।
$Cr(VI)$ के कम स्थायित्व के कारण,$CrO_3$ एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।

(D)

तत्व	परमाणुकरण एन्थैल्पी $(\text{kJ/mol})$
$Sc$	$326$
$Mn$	$281$
$Co$	$425$
$Cu$	$339$

उच्चतम परमाणुकरण एन्थैल्पी $Co$ $(425 \text{ kJ/mol})$ की है।
$Co$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^7 4s^2$ है।
अपनी $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Co^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^7$ होता है।
$3d^7$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $3$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ द्वारा की जाती है।
$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \text{ BM}$।
निकटतम पूर्णांक $4$ है।

(A) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखते हैं:

$Ion$	$Electronic \ Configuration$	$Unpaired \ e^-$
$V^{2+}$	$[Ar] 3d^3$	$3$
$Co^{2+}$	$[Ar] 3d^7$	$3$
$Ti^{2+}$	$[Ar] 3d^2$	$2$
$Fe^{3+}$	$[Ar] 3d^5$	$5$
$Cr^{2+}$	$[Ar] 3d^4$	$4$
$Ti^{3+}$	$[Ar] 3d^1$	$1$
$Mn^{2+}$	$[Ar] 3d^5$	$5$

युग्मों की तुलना करने पर:
$A. V^{2+} (3)$ और $Co^{2+} (3)$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) आयनन एन्थैल्पी $(IE)$ गैसीय परमाणु या आयन से एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।
$Mn^{2+}$ में एक स्थिर $d^5$ विन्यास $([Ar] 3d^5)$ होता है,जिससे एक और इलेक्ट्रॉन को हटाना बहुत कठिन हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी $IE$ बहुत अधिक होती है।
$Fe^{2+}$ में $d^6$ विन्यास $([Ar] 3d^6)$ होता है।
चूंकि $Mn^{2+}$,$Fe^{2+}$ की तुलना में अधिक स्थिर है,इसलिए $Mn^{2+}$ से इलेक्ट्रॉन हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा $Fe^{2+}$ की तुलना में अधिक होती है।
अतः,$Mn^{2+} < Fe^{2+}$ संबंध गलत है; सही संबंध $Mn^{2+} > Fe^{2+}$ है।

(C) परमाणुकण एन्थैल्पी धात्विक बंधन के लिए उपलब्ध अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है। दी गई संक्रमण धातुओं ($Cr$,$Co$,$Fe$,$Ni$) में से,$Cr$ की परमाणुकण एन्थैल्पी सबसे कम होती है क्योंकि इसमें स्थिर $d^5$ विन्यास होता है,जो दूसरों की तुलना में धात्विक बंधन में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या को सीमित करता है।
$Cr$ $(Z=24)$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे बाहरी $s$ और $d$ कक्षकों में मौजूद इलेक्ट्रॉनों का योग है।
संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 (d) + 1 (s) = 6$.

(C) स्पिन ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$Cu^{+} : [Ar] 3d^{10}$,$n = 0$,$\mu = 0 \ BM$.
$Cu^{2+} : [Ar] 3d^{9}$,$n = 1$,$\mu = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
$Cr^{2+} : [Ar] 3d^{4}$,$n = 4$,$\mu = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$Cr^{3+} : [Ar] 3d^{3}$,$n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
मानों की तुलना करने पर: $4.90 > 3.87 > 1.73 > 0$.
अतः,घटता हुआ क्रम $Cr^{2+} > Cr^{3+} > Cu^{2+} > Cu^{+}$ है।

(C) कथन $I$: फेरोमैग्नेटिज्म को वास्तव में पैरामैग्नेटिज्म का एक चरम रूप माना जाता है क्योंकि पैरामैग्नेटिज्म की तरह ही,यह अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति से उत्पन्न होता है,लेकिन उनके बीच की परस्पर क्रिया बहुत मजबूत होती है,जिससे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी स्थायी चुंबकीय आघूर्ण बना रहता है। यह कथन सत्य है।
कथन $II$: $Cr^{2+}$ $(Z=24)$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है। इसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Nd^{3+}$ $(Z=60)$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^3$ है। इसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
चूंकि $4 \neq 3$,इसलिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान नहीं है। यह कथन असत्य है।
अतः,कथन $I$ सत्य है लेकिन कथन $II$ असत्य है।

(B) $p-$ब्लॉक तत्व अम्लीय,क्षारीय और उभयधर्मी ऑक्साइड बनाते हैं। इसलिए,यह कथन कि वे केवल अम्लीय ऑक्साइड बनाते हैं,गलत है।
इसके अतिरिक्त,$p-$ब्लॉक तत्वों के लिए,अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण ऑक्सीकरण अवस्थाएं $2$ इकाइयों से भिन्न होती हैं (उदाहरण के लिए,$Pb^{+2}$ और $Pb^{+4}$)।

(B) . मिश धातु एक प्रसिद्ध मिश्र धातु है जिसमें लैंथेनॉइड धातु $(Ln)$ $(\approx 95\%)$,लोहा $(Fe)$ $(\approx 5\%)$,और सल्फर $(S)$,कार्बन $(C)$,सिलिकॉन $(Si)$,एल्युमिनियम $(Al)$ तथा कैल्शियम $(Ca)$ के सूक्ष्म अंश होते हैं।
अतः,संरचना को दर्शाने वाला सबसे उपयुक्त विकल्प $Ln + Fe$ है।

(A) पारे $(Hg)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ है।
कथन-$I$ सही है क्योंकि पारे के अद्वितीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण यह एकमात्र ऐसी धातु है जो कमरे के तापमान पर तरल अवस्था में होती है।
कथन-$II$ भी सही है। चूंकि $5d$ उपकोष पूरी तरह से भरा हुआ $(5d^{10})$ है,इसलिए धात्विक बंधन के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं होते हैं। सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण $6s$ इलेक्ट्रॉन भी नाभिक द्वारा मजबूती से बंधे होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप धात्विक बंधन बहुत कमजोर होता है,जो इसके कम गलनांक और तरल अवस्था को स्पष्ट करता है।

(D) $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
चूंकि $3d$ उपकोष पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए $d$-इलेक्ट्रॉन धात्विक बंधन के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं।
संक्रमण तत्वों में धात्विक बंधन $d$-कक्षकों में मौजूद अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है।
चूंकि $Zn$ में शून्य अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(U.P.E.)$ होते हैं,इसलिए धात्विक बंधन कमजोर होता है,जिसके परिणामस्वरूप $3d$ श्रेणी के अन्य तत्वों की तुलना में इसका गलनांक कम होता है।

(A) $i$. $Os$ $(\text{ऑस्मियम})$ एक संक्रमण धातु है जो $OsO_4$ में $+8$ की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती है।
$ii$. $Mn$ $(\text{मैंगनीज})$ $3d$ श्रेणी का एक तत्व है जो $+2$ से $+7$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएं दिखाता है (जैसे,$KMnO_4$ में)।
$iii$. $Cr$ $(\text{क्रोमियम})$ धात्विक बंधन में अधिक इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी के कारण $3d$ श्रेणी के तत्वों में अपेक्षाकृत उच्च गलनांक रखता है।
अतः,सही मिलान $i-c, ii-a, iii-b$ है।

(C) संक्रमण धातुएं परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करती हैं क्योंकि $ns$ और $(n-1)d$ कक्षकों के बीच ऊर्जा का अंतर बहुत कम होता है।
यह $ns$ और $(n-1)d$ दोनों उपकोशों के इलेक्ट्रॉनों को बंध निर्माण में भाग लेने की अनुमति देता है।
इसलिए,कथन सत्य है,लेकिन कारण असत्य है क्योंकि ऊर्जा का अंतर कम होता है,अधिक नहीं।

(D) प्रथम संक्रमण श्रेणी ($3d$ श्रेणी) में,$Cr$ का गलनांक अधिकतम होता है क्योंकि इसमें $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होती है,जो मजबूत धात्विक बंधन का निर्माण करती है।
द्वितीय संक्रमण श्रेणी ($4d$ श्रेणी) में,$Cd$ का गलनांक न्यूनतम होता है क्योंकि इसमें पूर्णतः भरे हुए $d^{10}$ विन्यास के कारण धात्विक बंधन कमजोर होता है।

(A) -ब्लॉक तत्वों में,समूह में नीचे जाने पर उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व बढ़ता है। $Cr(VI)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि यह अस्थिर है और $Cr(III)$ में अपचयित होने की प्रवृत्ति रखता है।
इसके विपरीत,$Mo(VI)$ और $W(VI)$,$Cr(VI)$ की तुलना में बहुत अधिक स्थिर होते हैं,जो $MoO_3$ और $WO_3$ को दुर्बल ऑक्सीकारक बनाते हैं।
अतः,कथन और कारण दोनों सत्य हैं,और कारण सही ढंग से बताता है कि $Cr(VI)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में क्यों कार्य करता है जबकि $Mo(VI)$ और $W(VI)$ नहीं करते हैं।

(D) सही उत्तर $(d)$ है।
संक्रमण तत्व (जिन्हें संक्रमण धातु भी कहा जाता है) वे तत्व हैं जिनमें $d$ कक्षक आंशिक रूप से भरे होते हैं।
$IUPAC$ संक्रमण तत्वों को ऐसे तत्व के रूप में परिभाषित करता है जिसमें $d$ उपकोष इलेक्ट्रॉनों से आंशिक रूप से भरा हो,या जिसमें अपूर्ण रूप से भरे $d$ कक्षक के साथ स्थिर धनायन बनाने की क्षमता हो।
सामान्य तौर पर,आधुनिक आवर्त सारणी का $d$-ब्लॉक (जिसमें समूह $3-12$ शामिल हैं) संक्रमण तत्व माना जाता है।

(B) संक्रमण तत्वों की प्रत्येक श्रेणी ($d$-ब्लॉक तत्व) $(n-1)d$ कक्षकों के भरने के अनुरूप होती है।
चूंकि एक $d$-उपकोश में अधिकतम $10$ इलेक्ट्रॉन समा सकते हैं,इसलिए प्रत्येक संक्रमण श्रेणी में $10$ तत्व होते हैं।

(A) $3d$ संक्रमण श्रेणी के तत्वों की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
हालाँकि,स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (जैसे अर्ध-पूरित या पूर्ण-पूरित $d$-कक्षक) के कारण इसमें कुछ अनियमितताएं होती हैं।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं: $Sc ([Ar] 3d^1 4s^2)$,$Cr ([Ar] 3d^5 4s^1)$,$Fe ([Ar] 3d^6 4s^2)$,और $Zn ([Ar] 3d^{10} 4s^2)$।
उनके $(IE_1)$ मानों की तुलना करने पर,सही क्रम $Zn > Fe > Cr > Sc$ है।

(C) $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
पूर्णतः भरे हुए $3d$ और $4s$ कक्षकों के कारण,$Zn$ उच्च स्थिरता प्रदर्शित करता है।
परिणामस्वरूप,$3d$ श्रेणी के अन्य तत्वों ($Ti$,$Sc$,$Ni$) की तुलना में इसमें से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए सबसे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(B) $Pr$ $(Z=59)$,$Gd$ $(Z=64)$,$Er$ $(Z=68)$,और $Yb$ $(Z=70)$ तत्व लैंथेनॉइड श्रेणी के हैं।
लैंथेनॉइड श्रेणी में,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $(Z)$ बढ़ता है,लैंथेनॉइड संकुचन के कारण परमाणु आकार घटता जाता है।
अतः,परमाणु आकार का सही घटता क्रम $Pr > Gd > Er > Yb$ है।

(B) $Zn$ $(Z=30)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Zn^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ होता है।
चूंकि $3d$ उपकोष पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
अतः,$d-d$ संक्रमण की अनुपस्थिति के कारण $Zn^{2+}$ के यौगिक रंगहीन होते हैं।

(A) स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र द्वारा की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $V^{3+}$ $([Ar] 3d^2)$ के लिए: $n = 2$,$\mu = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$.
$2$. $Cr^{3+}$ $([Ar] 3d^3)$ के लिए: $n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
$3$. $Mn^{2+}$ $([Ar] 3d^5)$ के लिए: $n = 5$,$\mu = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
$4$. $Fe^{2+}$ $([Ar] 3d^6)$ के लिए: $n = 4$,$\mu = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
मानों की तुलना करने पर,$V^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे कम $(n=2)$ है,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे कम है।

(D) संक्रमण तत्व वह तत्व है जिसके $d$-कक्षक अपनी मूल अवस्था या किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
$Ni$ $(3d^8 4s^2)$,$Fe$ $(3d^6 4s^2)$,और $Ag$ ($4d^{10} 5s^1$ मूल अवस्था में,लेकिन $Ag^{2+}$ में $4d^9$ होता है) संक्रमण तत्व माने जाते हैं।
$Hg$ $([Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2)$ की मूल अवस्था $(5d^{10})$ और इसकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था ($Hg^{2+}$ में $5d^{10}$) में $d$-कक्षक पूरी तरह से भरे होते हैं।
इसलिए,$Hg$ को संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।

(C) $Co$ (कोबाल्ट) तत्व का परमाणु क्रमांक $27$ है,जो इसे $3d$ संक्रमण श्रेणी (प्रथम संक्रमण श्रेणी) में रखता है।
$Mo$ (मोलिब्डेनम) तत्व का परमाणु क्रमांक $42$ है,जो इसे $4d$ संक्रमण श्रेणी (द्वितीय संक्रमण श्रेणी) में रखता है।
अतः,सही क्रम $3d$ और $4d$ है।

(B) दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Dy$ $(Z=66)$: $[Xe] 4f^{10} 6s^2$। अंतिम इलेक्ट्रॉन $4f$ कक्षक में प्रवेश करता है।
$Ag$ $(Z=47)$: $[Kr] 4d^{10} 5s^1$। अंतिम इलेक्ट्रॉन $4d$ कक्षक में प्रवेश करता है,जो $(n-1)d$ है जहाँ $n=5$ है।
$Pu$ $(Z=94)$: $[Rn] 5f^6 7s^2$। अंतिम इलेक्ट्रॉन $5f$ कक्षक में प्रवेश करता है।
$Pa$ $(Z=91)$: $[Rn] 5f^2 6d^1 7s^2$। अंतिम इलेक्ट्रॉन $5f$ कक्षक में प्रवेश करता है।
अतः,$Ag$ वह तत्व है जिसमें अंतिम इलेक्ट्रॉन $(n-1)d$ कक्षक में रखा जाता है।

(C) $Ti$ (टाइटेनियम) का परमाणु क्रमांक $22$ है।
$Ti$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है।
$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Ti$ तीन इलेक्ट्रॉन खो देता है ($4s$ से दो और $3d$ से एक)।
$Ti^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1$ है।
चूंकि $3d$ कक्षक में केवल एक इलेक्ट्रॉन है,इसलिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $1$ है।

(A) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $Cu^{2+}$ $(Z=29)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $1$.
$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \text{ BM}$.
$2$. $Cr^{3+}$ $(Z=24)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^3$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $3$.
$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \text{ BM}$.
$3$. $Co^{2+}$ $(Z=27)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^7$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $3$.
$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \text{ BM}$.
$4$. $Fe^{2+}$ $(Z=26)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $4$.
$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \text{ BM}$.
मानों की तुलना करने पर,$Cu^{2+}$ का चुंबकीय आघूर्ण सबसे कम है।

(D) दी गई संक्रमण धातुओं में से,$Cr$ (क्रोमियम),$V$ (वैनेडियम) और $Co$ (कोबाल्ट) कठोर धातुएं हैं जिनका गलनांक उच्च होता है,क्योंकि इनमें $d$-इलेक्ट्रॉनों के कारण मजबूत धात्विक बंधन होता है।
$Cd$ (कैडमियम) समूह $12$ का तत्व है। इन तत्वों में पूर्णतः भरे हुए $d^{10}$ विन्यास होते हैं,जिसके कारण अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में इनका धात्विक बंधन कमजोर होता है।
इसलिए,$Cr$,$V$ और $Co$ की तुलना में $Cd$ अपेक्षाकृत नरम है।

(D) संक्रमण धातु आयनों का रंग मुख्य रूप से $d-d$ संक्रमण के कारण होता है।
किसी आयन के रंगीन होने के लिए,उसमें अपूर्ण $d$-उपकोश (अर्थात $d^1$ से $d^9$ विन्यास) होना आवश्यक है।
$1$. $Sc^{3+}$ $(3d^0)$: कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए यह रंगहीन है।
$2$. $Ti^{4+}$ $(3d^0)$: कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए यह रंगहीन है।
$3$. $Zn^{2+}$ $(3d^{10})$: $d$-उपकोश पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए यह रंगहीन है।
$4$. $Cr^{3+}$ $(3d^3)$: $d$-उपकोश में तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं,इसलिए यह रंगीन यौगिक बनाता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) लैंथेनॉइड हाइड्रॉक्साइड्स,$Ln(OH)_3$ की क्षारीय प्रबलता लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $Ln^{3+}$ आयन की आयनिक त्रिज्या घटने के साथ कम होती जाती है।
लैंथेनॉइड श्रेणी में $La$ से $Lu$ की ओर जाने पर,आयनिक त्रिज्या घटती है।
इसलिए,$La(OH)_3$ सबसे अधिक क्षारीय है और $Lu(OH)_3$ सबसे कम क्षारीय (सबसे दुर्बल क्षार) है।

(A) स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $Mn^{2+}$ $(Z=25)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $5$ है। $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$ है।
$2$. $Ti^{3+}$ $(Z=22)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $1$ है। $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$ है।
$3$. $Cu^{2+}$ $(Z=29)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $1$ है। $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$ है।
$4$. $Ni^{2+}$ $(Z=28)$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $2$ है। $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$ है।
मानों की तुलना करने पर,$Mn^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक है और इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक है।

(B) किसी आयन का चुंबकीय आघूर्ण अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है,जिसकी गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ के रूप में की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $Cr^{3+}$ $([Ar] 3d^3)$ के लिए,$n = 3$,इसलिए यह अनुचुंबकीय (paramagnetic) है।
$2$. $Sc^{3+}$ $([Ar] 3d^0)$ के लिए,$n = 0$,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है और यह कोई चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित नहीं करता है (प्रतिचुंबकीय)।
$3$. $Cu^{2+}$ $([Ar] 3d^9)$ के लिए,$n = 1$,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$4$. $V^{3+}$ $([Ar] 3d^2)$ के लिए,$n = 2$,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
अतः,$Sc^{3+}$ कोई चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित नहीं करता है।

(A) धातु आयन रंगहीन यौगिक बनाते हैं यदि उनके पास $d^0$ या $d^{10}$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास हो (अर्थात,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन न हो)।
$Zn^{2+}$ का विन्यास $3d^{10}$ है (पूर्णतः भरा हुआ,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
$Cu^{+}$ का विन्यास $3d^{10}$ है (पूर्णतः भरा हुआ,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
चूंकि $Zn^{2+}$ और $Cu^{+}$ दोनों में $d^{10}$ विन्यास है,इसलिए वे रंगहीन यौगिक बनाते हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) संक्रमण तत्वों द्वारा प्रदर्शित ऑक्सीकरण अवस्थाओं की संख्या उनके $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है।
$Sc$ $([Ar] 3d^1 4s^2)$ $+2, +3$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाता है।
$Ti$ $([Ar] 3d^2 4s^2)$ $+2, +3, +4$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाता है।
$Cu$ $([Ar] 3d^{10} 4s^1)$ $+1, +2$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाता है।
$Zn$ $([Ar] 3d^{10} 4s^2)$ में $d$-उपकोश पूरी तरह से भरा होता है और यह केवल $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।
अतः,$Zn$ सबसे कम संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है।

(B) संक्रमण धातु आयन का रंग उसके $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति पर निर्भर करता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देता है।
| धातु आयन | इलेक्ट्रॉनिक विन्यास | अयुग्मित इलेक्ट्रॉन |
| :--- | :--- | :--- |
| $Zn^{2+}$ | $4s^0 3d^{10}$ | $0$ |
| $Cu^{+}$ | $4s^0 3d^{10}$ | $0$ |
| $Fe^{2+}$ | $4s^0 3d^6$ | $4$ |
| $Sc^{3+}$ | $4s^0 3d^0$ | $0$ |
चूंकि $Fe^{2+}$ में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,यह $d-d$ संक्रमण कर सकता है और इसलिए रंगीन यौगिक बनाता है।

(B) $Mn$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है,जिसमें अर्ध-पूरित $d$-उपकोश $(d^5)$ होता है।
$Cr$ $(Z=24)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है,जिसमें भी अर्ध-पूरित $d$-उपकोश $(d^5)$ होता है।
अतः,अर्ध-पूरित $d$-कक्षक वाले तत्वों का युग्म $Mn$ और $Cr$ है।

(C) चुंबकीय आघूर्ण $\mu$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $Fe^{2+}$ $(3d^6)$ के लिए: $n = 4$,$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.89 \ BM$.
$2$. $Cr^{2+}$ $(3d^4)$ के लिए: $n = 4$,$\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.89 \ BM$.
$3$. $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ के लिए: $n = 5$,$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.91 \ BM$.
$4$. $Ni^{2+}$ $(3d^8)$ के लिए: $n = 2$,$\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$.
मानों की तुलना करने पर,$Mn^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक $(n=5)$ है,और इसलिए यह उच्चतम चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित करता है।

(C) $5d$ संक्रमण श्रृंखला में $Z=72$ $(Hf)$ से $Z=80$ $(Hg)$ तक के तत्व शामिल हैं।
लैंथेनम ($La$,$Z=57$) एक $d$-ब्लॉक तत्व है लेकिन इसे अक्सर लैंथेनाइड श्रृंखला की शुरुआत माना जाता है।
विकल्प $C$ में दिया गया कथन गलत है क्योंकि $5d$ श्रृंखला में $La$ से $Hg$ तक के सभी तत्व शामिल नहीं होते हैं और दी गई सीमा $5d$ संक्रमण श्रृंखला की परिभाषा के अनुसार गलत है।

(D) किसी आयन का चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित करने के लिए,आयन में कम से कम एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n > 0)$ होना चाहिए।
आइए $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में दिए गए तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का विश्लेषण करें:
$1$. $Mn^{2+}$: $[Ar]3d^5$ $(n = 5)$
$2$. $Co^{2+}$: $[Ar]3d^7$ $(n = 3)$
$3$. $Fe^{2+}$: $[Ar]3d^6$ $(n = 4)$
$4$. $Zn^{2+}$: $[Ar]3d^{10}$ $(n = 0)$
चूंकि $Zn^{2+}$ में $3d$ उपकोष पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। अतः,यह चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित नहीं करता है।